можно произвести по величине следа при простукивании молотком или ударом по зубилу, установленным «жалом» по поверхности бетона
Таблица 2.
| Непосредственно молотком | По зубилу | Р, МПа |
| На поверхности слабый след, вокруг которого могут откалываться тонкие лещадки. | След – неглубокий, лещадки не откалываются. | > 20 |
| На поверхности – заметный след, вокруг которого откалываются тонкие лещадки. | От поверхности откалываются тонкие лещадки. | 10…20 |
| Бетон крошится и осыпается, при ударе по ребру откалываются большие куски. | Зубило проникает в бетон на глубину до 5 мм, бетон крошится. | 7…10 |
| Остается глубокий след. | Зубило забивается в бетон на глубину более 5 мм. | < 7 |
На стадии предварительного обследования даются рекомендации о необходимости принятия неотложных мер по предотвращению аварии конструкций, отнесенных к III и IV категориям технического состояния.
По результатам предварительного обследования составляется рабочая программа детального обследования производственной среды, отдельных строительных конструкций и здания в целом.
2. Исследование воздушной среды помещений
Параметры микроклимата помещений (температура, относительная влажность, подвижность воздуха) регламентируются согласно:
· ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата помещений»
· ГОСТ 12.1.005-88* «ССБТ. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны»
Требуемый уровень освещенности регламентируется СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение». Измерение освещенности производится согласно ГОСТ 24940-96 «Здания и сооружения. Метод измерения освещенности».
Степень агрессивности производственной среды по отношению к строительным конструкциям классифицируется согласно:
· СНиП 2.03.11 – 85 «Защита строительных конструкций от коррозии».
Состав работ и методика измерения вредных веществ в производственной среде должны соответствовать требованиям:
· ГОСТ 12.1.005-88* «ССБТ. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны»
· ГОСТ 12.1.016 – 79* «ССБТ. Воздух рабочей зоны. Требования к методикам измерения концентрации вредных веществ»
3. Основные требования к эксплуатационным качествам строительных конструкций.
Различают 2 основных вида требований:
1. по обеспечению несущей способности – предельное состояние I группы;
2. по пригодности к нормальной эксплуатации - предельное состояние II группы.
Предельными считаются состояния, при которых конструкции перестают удовлетворять предъявляемым в процессе эксплуатации требованиям, т.е.
· теряют способность сопротивляться внешним воздействиям - предельное состояние I группы;
· получают недопустимые перемещения или повреждения –предельное состояние II группы.
К ограждающим конструкциям, кроме вышеуказанных, предъявляются дополнительно теплотехнические требования, обусловленные их функциональным назначением в качестве конструкций, изолирующих помещения от внешних климатических воздействий.
Теплотехнические требования регламентируются СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» и зависят от вида ограждения (стена, покрытие и пр.), нормируемых параметров воздушной среды помещений, климатических условий района и функционального назначения здания.
4. Определение геометрических параметров, прогибов и деформаций конструкций
Данный раздел обследования включает в себя:
1. обмерные работы;
2. измерение прогибов и деформаций конструкций;
3. методы и средства наблюдения за трещинами.
Состав и количество обмерных работ устанавливается на этапе предварительного обследования. Обмерами определяются конфигурация, размеры, положение в плане и по вертикали конструкций и их элементов.
При проведении обмерных работ положение основных линий, углов и отметок, от которых производится измерение, должно определяться геодезической съемкой с применением теодолита, нивелира и других средств в соответствии с требованиями СНиП 3.01.03 – 84 «Геодезические работы в строительстве».
Наблюдения за деформациями зданий и сооружений, а также за прогибами конструкций, находящихся в эксплуатации, проводят в случаях:
- появления трещин;
- раскрытия швов;
- перемещения и наклона строительных конструкций;
- при резком изменении условий эксплуатации.
Для измерения деформаций, осадок, кренов, сдвигов зданий и их конструкций применяют методы инженерной геодезии. Измерения производят согласно ГОСТ 24846 – 81 «Грунты. Методы измерения деформации оснований зданий и сооружений».
Значения предельно допустимых прогибов железобетонных конструкций
Таблица 4.
| Элементы конструкций | Предельно допустимые прогибы |
| Подкрановые балки при кранах: - ручных - электрических | L/500 L/600 |
| Перекрытия с плоским потолком и элементы покрытия (кроме указанных в поз. 4), при пролетах, м: L < 6 6 ≤ L ≤ 7,5 L > 7,5 | L/200 30 мм L/250 |
| Перекрытия с ребристым потолком и элементы лестниц при пролетах, м.: L < 5 5 ≤ L ≤ 10 L > 10 | L/200 25 мм L/400 |
| Элементы покрытий сельскохозяйственных зданий производственного назначения при пролетах, м.: L < 6 6 ≤ L ≤ 10 L > 10 | L/150 40 мм L/250 |
| Навесные стеновые панели при пролетах, м.: L < 6 6 ≤ L ≤ 7,5 L > 7,5 | L/200 30 мм L/250 |
Методы инструментального измерения трещин:
А. Визуальные осмотры:
· с использованием маяков
· микроскопом МПБ-2 (монокль) с пределами измерений от 0,02 до 6,5 мм,
· микроскопом МИР-2 с пределами измерений от 0,015 до 0,6 мм
· лупой Бринеля с масштабными делениями
· щупами с точностью не менее -,1 мм
· эндоскопами с оптоволоконными световодами
Б. Капиллярные методы
· Основаны на проникновении индикаторных жидкостей (пенетрантов) при нанесении их на поверхность объекта в неплотности материалов и наблюдении индикаторных следов.
В. Метод специальных тензорезисторов
· Перпендикулярно направлению трещин приклеивают датчики, в которых в качестве решетки использована эмалированная медная проволока (20-50 мкм). А также в виде нити или фольговой решетки из константана.
Г. Метод прогораемых полос
· На объект наносят полоску из порошкового серебра и синтетической смолы. Через полоску пропускают ток. В месте трещины участок полоски перегорает.
Д. Резонансный метод
· В части обследуемой конструкции возбуждаются механические колебания. Анализируют спектр частот.
Е. УЗ-метод
· Применяют поверхностное прозвучивание на базе 120÷400 мм.
Ж. Метод акустической эмиссии
· Анализ параметров акустической эмиссии позволяет обнаруживать различные дефекты, оценивать их размеры и степень опасности разрушения (по амплитуде сигнала).
З. Магнитопорошковый метод
· Поверхность покрывают тонким слоем ферромагнитного порошка и намагничивают конструкцию, - на поверхности образуется рисунок.
И. Вихретковый метод
· Основан на анализе взаимодействия внешнего ЭМ поля с ЭМ полем вихревых токов, наводимых в электропроводящем объекте.
К. Электропотенциальный метод
· Работа основана на прямом пропускании тока через контролируемый участок объекта обследования и измерения разности потенциалов на определенном участке объекта.
Методы наблюдения за трещинами и их разрешающая способность приведены в таблице
Таблица 5.
| Материалы строительных конструкций | Методы наблюдения и их разрешающая способность, мм | |||||||||
| А | Б | В | Г | Д | Е | Ж | З | И | К | |
| Бетонные и железобетонные | 10-1 10-3 | 10-1 10-2 | 10-3 | 10-1 | 10-2 | 10-2 | 10-1 10-2 | - | - | - |
| Каменные и армокаменные | 10-1 10-3 | 10-1 10-2 | 10-3 | 10-1 | 10-2 | 10-2 | 10-1 10-2 | - | - | - |
| Стальные | 10-2 10-3 | 10-1 10-3 | 10-5 | - | 10-3 | 10-3 | 10-3 | 10-3 | 10-1 10-2 | 10-3 |
| Деревянные | 10-1 10-2 | - | 10-2 | - | - | - | - | - | - | - |
Глубина трещин определяется:
· иглами и проволочными щупами;
· УЗ-приборами типа УКБ-1М, Бетон-3М и др.
5. Обследование бетонных и железобетонных конструкций
Степень раскрытия трещин сопоставляется с нормативными требованиями по предельным состояниям II группы в зависимости от вида и условий работы конструкции:
· СНиП 2.03.01 – 84* «Бетонные и железобетонные конструкции»
· ГОСТ 29167 – 91 «Бетоны. Методы определения характеристик трещиностойкости при статическом нагружении»
· ГОСТ 8829 – 94 «Конструкции железобетонные сборные. Методы испытания нагружением и оценка прочности, жесткости и трещиностойкости»
Определение и оценку состояния лакокрасочных покрытий железобетонных конструкций следует производить по методике, изложенной в ГОСТ 6992 – 68* «Покрытия лакокрасочные. Методы испытаний на стойкость в атмосферных условиях».
Результаты визуального осмотра железобетонных конструкций фиксируют в виде карты дефектов, нанесенных на схематичные планы или разрезы здания, или составляют таблицы дефектов с рекомендациями по их классификации и оценки категории технического состояния (таблица 6).
Контроль прочности бетонных конструкций осуществляется по ГОСТ 18105 – 86.
Арматура. Толщину защитного слоя бетона и расположение арматуры определяется согласно:
· ГОСТ 22904 – 93 «Конструкции железобетонные. Магнитный метод определения толщины защитного слоя бетона и расположения арматуры»
· ГОСТ 17623 – 87 «Конструкции и изделия железобетонные. Радиационный метод определения толщины защитного слоя бетона и расположения арматуры»
Для определения механических свойств стали поврежденных конструкций рекомендуется использовать ГОСТ 7564 – 97* «Сталь. Общие правила отбора проб, заготовок для механических и технологических испытаний». Характеристики механических свойств стали – предел текучести , временное сопротивление и относительное удлинение при разрыве получают путем испытания на растяжение согласно ГОСТ 1497 – 84* «Металлы. Методы испытания на растяжение».
Испытания поверхностного слоя металла на твердость производятся согласно:
· ГОСТ 18835 «Сталь метод определения пластической твердости»
· ГОСТ 9012 «Металлы. Метод измерения твердости по Бриннелю»
· ГОСТ 9013 «металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу»
Выявленные фактические характеристики арматуры сопоставляются с требованиями СНиП 2.03.01 – 84* и СНиП 2.03.04 – 84 и на этой основе дается оценка эксплуатационной пригодности арматуры.
Внешние признаки, характеризующие состояние железобетонных конструкций
по 4 категориям состояний
Таблица 6.
| Категория состояния | Признаки состояния конструкций |
| I - нормальное | На поверхности бетона нет видимых дефектов или повреждений, или имеются отдельные выбоины, сколы, волосяные трещины. Антикоррозионная защита не имеет нарушений. Поверхность арматуры при вскрытии – чистая, коррозии нет, глубина нейтрализации бетона <1/2 толщины защитного слоя. Ориентировочная прочность больше проектной. Цвет бетона не изменен. Величина прогибов и ширина трещин <допустимых по нормам. |
| II – удовлетвори-тельное | Антикоррозионная защита имеет частичные повреждения. На отдельных участках проступают следы коррозии. Потери сечения рабочей арматуры <5 %. Глубоких язв и пластинок ржавчины нет. Глубина нейтрализации бетона < толщины защитного слоя. Изменен цвет бетона. Ориентировочная прочность бетона на 10% меньше проектной. Удовлетворяются требования действующих норм, относящихся к предельным состояниям I-ой группы, требования норм II-ой группы могут быть частично нарушены, при условии обеспечения нормальных условий эксплуатации. |
| III – неудовлетворительное | В растянутой зоне трещины > их допустимых раскрытий, в сжатой зоне >допустимых более, чем на 30%. Пластинчатые ржавчины или язвы на оголенных участках арматуры уменьшают сечение на 5÷15%. Снижение ориентировочной прочности бетона в сжатой зоне – до 30%, в остальных участках – до 20%. Высокая воздухо- и водопроницаемость стыков стеновых панелей. Провисание отдельных стержней распределительной арматуры, выпучивание хомутов, разрывы отдельных из них. |
| IV – предаварийное или аварийное | Трещины в конструкциях, разрыв хомутов в наклонных трещинах. Уменьшение площади сечения арматуры более, чем на 15% из-за слоистой ржавчины или язв. Выпучивание арматуры сжатой зоны, деформация закладных и соединительных элементов. Расстройство стыков сборных элементов, смещение опор. Значительные (более l/50) прогибы изгибаемых элементов с раскрытием трещин в растянутой зоне > 0,5 мм. Снижение прочности бетона более, чем на 30% от проектной Уменьшенная площадь опирания сборных элементов. Если повреждения (деформации, прогибы, трещины) свидетельствуют об опасности разрушения конструкций и возможности их обрушения. |
6. Обследование каменных и армокаменных конструкций
Прочность кирпича определяется по ГОСТ 8462 – 85 «Материалы стеновые. Метод определения прочности при сжатии и изгибе», прочность раствора – по ГОСТ 5802 – 86 «Растворы строительные. Методы испытаний», значения масштабных коэффициентов – по ГОСТ 10180 – 90 2Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам».
Неразрушающие методы: по ГОСТ 17624 – 87 «Бетоны. УЗ метод определения прочности» и ГОСТ 22690-88 «Бетоны. Определение прочности неразрушающими методами контроля».
Несущая способность кладки каменных и армокаменных конструкций определяется в соответствии со СНиП II-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции».
Фактическая толщина горизонтальных швов определяется замером высоты 5÷10 рядов и соответствующим подсчетом средних значений. Если в среднем толщина > 12 мм, то кладка считается пониженной прочности – вводится понижающий коэффициент.
Внешние признаки, характеризующие состояние каменных и армокаменных конструкций по 4 категориям состояний:
Таблица 7.
| Категория состояния | Признаки состояния конструкций |
| I - нормальное | Без видимых повреждений и дефектов. Наиболее напряженные элементы- без вертикальных трещин и выгибов. Снижения прочности камня и раствора – не наблюдается. Кладка не увлажнена. Горизонтальная гидроизоляция не повреждена. Конструкция удовлетворяет эксплуатационным требованиям. |
| II – удовлетвори-тельное | Имеются слабые повреждения. Волосяные трещины < 15 см (не более 2-ух рядов). Размораживание и выветривание кладки (< 15 %). Отделение облицовки < 15 %. Несущая способность достаточна. |
| III – неудовлетворительное | Имеются средние повреждения. Размораживание и выветривание кладки, отслоение от облицовки на глубину до 25 %. Вертикальные и косые трещины – в нескольких стенах и столбах (не более 2-ух рядов). Волосяные трещины – не более 4-х рядов, или при числе не более 4-х на 1 м ширины стены. Смещение плит перекрытия на опорах не более 1/5 глубины заделки, но не более 2 см. В отдельных местах – увлажнение кладки вследствие нарушения горизонтальной гидроизоляции, водосточных труб, карнизных свесов. Снижение несущей способности кладки – не более 25 %. Требуется временное усиление несущих конструкций. |
| IV – предаварийное или аварийное | Имеются средние повреждения. Наблюдаются деформации, дефекты и повреждения, свидетельствующие о снижении несущей способности до 50%, но не влекущие обрушения. Значительные обвалы в стенах. Размораживание и выветривание кладки на глубину до 40% толщины. Вертикальные и косые трещины – на высоте 4-х рядов кладки. Наклоны и выпучивания стен в пределах этажа на 1/3 больше их толщины. Ширина раскрытия трещин достигает 50 мм и более. Снижение прочности камней и раствора на 30-50 %. В кладке – зоны длительного замораживания, промораживания и выветривания, а ее разрушение на глубину 1/5 толщины стен и более. Расслоение кладки на отдельные столбики. Наклоны и выпучивание стен в пределах этажа на 1/3 их толщины и более. Горизонтальная гидроизоляция полностью разрушена. Камень крошится, расслаивается. В конструкциях наблюдаются деформации, свидетельствующие о потере ими несущей способности свыше 50 %. Возникает угроза обрушения. Требуются срочные мероприятия по исключению аварии и обрушения конструкций. |
7. Обследование стальных конструкций
Внешние признаки, характеризующие состояние стальных конструкций по 4 категориям состояний:
Таблица 8.
| Категория состояния | Признаки состояния конструкций |
| I - нормальное | Отсутствуют признаки, характеризующие износ конструкций и повреждения защитных покрытий. |
| II – удовлетвори-тельное | Местами разрушено антикоррозионное покрытие. На отельных участках наблюдается коррозия отдельными пятнами с поражением до 5 % сечения, отмечаются местные погнутости от ударов транспортных средств и другие повреждения, приводящие к ослаблению сечения до 5 %. |
| III – неудовлетвори-тельное | Прогибы изгибаемых элементов превышают 1/150 пролета (в мм.). Пластинчатая ржавчина с уменьшением площади сечения несущих элементов до 15 %. Местные погнутости от ударов транспортных средств и другие механические повреждения, приводящие к ослаблению сечения до 15 %. |
| IV – предаварийное или аварийное | Прогибы изгибаемых элементов – более 1/75 пролета. Потеря местной устойчивости конструкций (выпучивание стенок и поясов балок и колонн). Срез отдельных болтов или заклепок в многоболтовых соединениях. Коррозия с уменьшением расчетного сечения несущих элементов до 25 % и более. Трещины в сварных швах и в околошовной зоне. Мехнанические повреждения, приводящие к ослаблению сечения до 25 %. Отклонения ферм от вертикальной плоскости более 15 мм. Расстройство узловых соединений от проворачивания болтов или заклепок; разрывы отдельных растянутых элементов; наличие трещин в основном материале элементов; расстройство стыков и взаимных смещений опор. |
Методы контроля прочности
Таблица 9.
| Метод | Стандарт [ссылка на ГОСТ] | Приборы | Косвенные характеристики прочности |
| Пластической деформации (5-50 МПа) | 22690-88 | Молоток Фидзеля, молоток Кашкарова | Размеры отпечатка на бетоне или соотношение диаметров отпечатков на бетоне и стандартном образце |
| Ультразвуковой (В7,5-В35 – марок М100-М400) | 17624-87 “Бетоны. УЗ м-д опр-я прочности” | УКБ-1, УКБ-1М, УК-10П, УКБ16П, Бетон – 8-УРП | V=f(R), t= f(R) |
| Упругого отскока (5-50 МПа) | 22690-88 “Бетоны. Опр-е прочн. мех. м-ми неразруш. Контроля” | КМ, склерометр Шмидта, пистолет ЦНИИСКа | Значение отскока бойка от поверхности бетона |
| Отрыва с дисками (5-60 МПа) | 22690-88 | ГПНВ- 6 | Значение напряжения , необходимого для местного разрушения бетона при отрыве диска |
| Скалывания ребра конструкции (10-70 МПа) | 22690-88 | ГПНС – 4 | Значение усилия, необходимого для скалывания участка на ребре конструкции |
| Ударного импульса (10-70 МПа) | 22690-88 | ИПС – МГ4.03, ОНИКС – 2.2. | Значение отскока бойка от поверхности бетона (энергия удара) |
| Вырывания анкерного устройства (0,5-10 МПа) | 22690-88 | ПОС-2МГ4П, ГПНВ-5 | Значение усилия местного разрушения при вырыве из него анкерного устройства |